3D打印设备制造技术

本实用新型专利技术涉及一种3D打印设备，其包括框架、底座、工作台、Y向传动机构；框架内顶部设有一对相对于框架呈对称分布并同步传动的X向传动机构，其包括X向传动带、X向步进电机；Y向传动机构位于两根X向传动带之间，其包括Y向导向支架、Y向支座、Y向传动带、Y向步进电机；Y向导向支架两端分别固定连接X向滑动支座，X向滑动支座与对应侧的X向传动带固定连接，框架固定设有对X向滑动支座形成X向导向的X向导轨；Y向支座固定设有喷头机构；框架内的底座固定设有一对相对于框架呈对称分布并同步传动的Z向传动机构，其包括Z向步进电机、Z向丝杠、Z向丝杠座。上述结构，成本相对较低，能实现可靠、稳定的3D打印，打印质量和精度较佳。

【技术实现步骤摘要】
3D打印设备
本技术涉及打印设备，是一种3D打印设备。
技术介绍
3D打印设备是一种以数字模型文件为基础，运用粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过逐层打印的方式来构造物体的技术。但现有3D打印设备存在如下缺点：1、目前市场上引进的国外3D打印设备，往往价格昂贵，设备维护成本较高；2、现有市场上基于FDM技术的3D打印设备尺寸一般较小，其加工成型速度慢、不适合构建大型零件；3、传统基于FDM技术的3D打印设备喷头采用不锈钢导热、铁氟龙隔热，导致其成型过程喷头较易堵塞、成型后产品强度不够，不利于装配；4、国内基于FDM技术的3D打印装备基本停留在桌面级的生产层面上，大尺寸、高精度、高效率的FDM工业级3D打印装备尚未较好地融入到工业生产中。为此，有待对现有的3D打印设备进行改进。
技术实现思路
为克服上述不足，本技术的目的是向本领域提供一种3D打印设备，使其解决现有同类3D打印设备成本较高，打印质量和效率欠佳，较难应用于工业化生产加工的技术问题。其目的是通过如下技术方案实现的。一种3D打印设备，该打印设备包括框架、底座、工作台、X向传动机构、Y向传动机构、Z向传动机构、喷头机构，其中框架为立方形的框架，底座固定于框架内底部，X向传动机构、Y向传动机构、Z向传动机构所形成的X向、Y向、Z向呈空间直角坐标系分布；其结构要点在于所述框架内顶部设有一对相对于框架呈对称分布并同步传动的X向传动机构，各X向传动机构均包括相对于框架呈X向传动定位的X向传动带，带动X向传动带传动的X向步进电机，X向步进电机相对于框架固定；所述Y向传动机构位于两根X向传动带之间，Y向传动机构包括Y向设置的Y向导向支架，沿Y向导向支架形成Y向滑动的Y向支座，带动Y向支座滑动的Y向传动带，以及带动Y向传动带传动的Y向步进电机，Y向步进电机固定于Y向导向支架；Y向导向支架两端分别固定连接X向滑动支座，X向滑动支座与对应侧的X向传动带固定连接，所述框架固定设有对X向滑动支座形成X向导向的X向导轨；所述Y向支座固定设有朝向所述工作台的所述喷头机构；所述框架内的底座固定设有一对相对于框架呈对称分布并同步传动的Z向传动机构，各Z向传动机构均包括Z向步进电机、Z向丝杠、Z向丝杠座，Z向丝杠一端传动连接Z向步进电机，Z向步进电机固定于所述底座，各Z向丝杠均丝杠传动连接对应的所述丝杠座，两个丝杠座分别固定于所述工作台两侧，工作台水平位于框架内，且相对于所述框架形成升降导向。通过上述结构，X向传动机构和Y向传动机构分别实现喷头机构的X向和Y向动作，Z向传动机构实现工作台的升降运动，从而实现3D打印操作。且上述X向传动机构和Y向传动机构均采用传动带形式，能够有效降低成本，且安装维护较为方便；Z向传动机构采用丝杠传动，有利于保证打印成型质量和精度。所述框架内的底座固定连接Z向导杆，所述工作台固定设有与Z向导杆导向配合呈Z向滑动的Z向导杆座。通过该结构，使工作台升降形成更好的导向，进一步提高工作台升降的稳定性。所述喷头机构包括锥形螺杆喷头、挤出机、加热器，挤出机固定于所述Y向滑动支座，挤出机的进料端连接进料管，出料端连接锥形螺杆喷头，锥形螺杆喷头固定设有加热器，挤出机的外侧固定设有对所述锥形螺杆喷头进行散热的散热器和散热风扇。通过上述挤出机设置于锥形螺杆喷头的后部，从而实现近程挤出，近程挤出对送料量的控制比远程挤出更准确，而且对挤出机的力矩要求相对较低。采用锥形螺杆喷头，不仅便于散热，且通过控制加热器和散热风扇，便于保持喷头温度恒定，不易产生堵塞问题，出料更为顺畅、稳定。所述挤出机包括送料步进电机、送料罩壳、送料滚齿，送料滚齿传动定位于送料罩壳的输料通道内，送料罩壳外部固定连接送料步进电机，送料步进电机传动连接送料滚齿。通过该结构，利用送料步进电机带动送料滚齿实现挤压送料，结构较为简单，送料较为可靠稳定。本技术整体结构较为紧凑，成本较低，能实现可靠、稳定的3D打印，打印质量和精度较佳，适合作为3D工业打印机使用，应用于工业化生产加工。附图说明图1是本技术的立体结构示意图，图中省略了部分结构。图2是本技术的框架内结构示意图。图3是本技术的喷头机构结构示意图。图中序号及名称为：1、框架，2、底座，3、工作台，4、X向传动机构，401、X向传动带，402、X向步进电机，403、驱动带，404、X向滑动支座，405、X向导轨，5、Y向传动机构，501、Y向导向支架，502、Y向支座，503、Y向传动带，504、Y向步进电机，6、Z向传动机构，601、Z向步进电机，602、Z向丝杠，603、Z向丝杠座，604、Z向导杆，605、Z向导杆座，7、锥形螺杆喷头，8、送料步进电机，801、送料罩壳，9、加热器，10、散热器，11、散热风扇。具体实施方式现结合附图，对本技术作进一步描述。如图1-3所示，该3D打印设备包括框架1、底座2、工作台3、X向传动机构4、Y向传动机构5、Z向传动机构6、喷头机构，其中框架为立方形的框架，底座固定于框架内底部。X向传动机构、Y向传动机构、Z向传动机构所形成的X向、Y向、Z向呈空间直角坐标系分布。具体结构为：框架内顶部设有一对相对于框架呈对称分布并同步传动的X向传动机构，各X向传动机构均包括相对于框架呈X向传动定位的X向传动带401，带动X向传动带传动的X向步进电机402，X向步进电机均通过相应的支架固定于框架，图中由于安装位置的限定，X向步进电机与X向传动带之间采用了驱动带403间接传动，同样能实现相同目的。Y向传动机构位于两根X向传动带之间，Y向传动机构包括Y向设置的Y向导向支架501，沿Y向导向支架形成Y向滑动的Y向支座502，带动Y向支座滑动的Y向传动带503，以及带动Y向传动带传动的Y向步进电机504，Y向步进电机固定于Y向导向支架一端。Y向导向支架两端分别固定连接X向滑动支座404，X向滑动支座与对应侧的X向传动带固定连接，框架固定设有对X向滑动支座形成X向导向的X向导轨405，从而实现X向滑动支座随X向传动带形成X向运动，即实现Y向传动机构随X向传动带实现X向运动。Y向支座固定设有喷头机构，从而实现喷头机构的X向和Y向运动。上述X向传动带、Y向传动带均是通过相应的传动轮、转动轴实现传动定位；上述与框架形成固定的结构均是采用螺栓或螺钉等常规连接件实现固定。框架1内的底座固定设有一对相对于框架呈对称分布并同步传动的Z向传动机构6，各Z向传动机构均包括Z向步进电机601、Z向丝杠602、Z向丝杠座603，Z向丝杠一端传动连接Z向步进电机，Z向步进电机通过相应的支架固定于底座2，各Z向丝杠均丝杠传动连接对应的丝杠座，两个丝杠座分别固定于工作台的外框两侧，工作台水平位于框架内，且工作台的外框相对于框架形成升降导向，具体升降导向的结构为：框架内的底座固定连接Z向导杆604，工作台的外框固定设有与Z向导杆导向配合呈Z向滑动的Z向导杆座605。且根据需要，亦可设置多根Z向导杆，从而实现工作台的稳定升降。如图3所示，喷头本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种3D打印设备，该打印设备包括框架（1）、底座（2）、工作台（3）、X向传动机构（4）、Y向传动机构（5）、Z向传动机构（6）、喷头机构，其中框架为立方形的框架，底座固定于框架内底部，X向传动机构、Y向传动机构、Z向传动机构所形成的X向、Y向、Z向呈空间直角坐标系分布；其特征在于所述框架（1）内顶部设有一对相对于框架呈对称分布并同步传动的X向传动机构（4），各X向传动机构均包括相对于框架呈X向传动定位的X向传动带（401），带动X向传动带传动的X向步进电机（402），X向步进电机相对于框架固定；所述Y向传动机构（5）位于两根X向传动带之间，Y向传动机构包括Y向设置的Y向导向支架（501），沿Y向导向支架形成Y向滑动的Y向支座（502），带动Y向支座滑动的Y向传动带（503），以及带动Y向传动带传动的Y向步进电机（504），Y向步进电机固定于Y向导向支架；Y向导向支架两端分别固定连接X向滑动支座（404），X向滑动支座与对应侧的X向传动带固定连接，所述框架固定设有对X向滑动支座形成X向导向的X向导轨（405）；所述Y向支座固定设有朝向所述工作台（3）的所述喷头机构；所述框架内的底座（2）固定设有一对相对于框架呈对称分布并同步传动的Z向传动机构（6），各Z向传动机构均包括Z向步进电机（601）、Z向丝杠（602）、Z向丝杠座（603），Z向丝杠一端传动连接Z向步进电机，Z向步进电机固定于所述底座，各Z向丝杠均丝杠传动连接对应的所述丝杠座，两个丝杠座分别固定于所述工作台两侧，工作台水平位于框架内，且相对于所述框架形成升降导向。/n...

【技术特征摘要】
1.一种3D打印设备，该打印设备包括框架（1）、底座（2）、工作台（3）、X向传动机构（4）、Y向传动机构（5）、Z向传动机构（6）、喷头机构，其中框架为立方形的框架，底座固定于框架内底部，X向传动机构、Y向传动机构、Z向传动机构所形成的X向、Y向、Z向呈空间直角坐标系分布；其特征在于所述框架（1）内顶部设有一对相对于框架呈对称分布并同步传动的X向传动机构（4），各X向传动机构均包括相对于框架呈X向传动定位的X向传动带（401），带动X向传动带传动的X向步进电机（402），X向步进电机相对于框架固定；所述Y向传动机构（5）位于两根X向传动带之间，Y向传动机构包括Y向设置的Y向导向支架（501），沿Y向导向支架形成Y向滑动的Y向支座（502），带动Y向支座滑动的Y向传动带（503），以及带动Y向传动带传动的Y向步进电机（504），Y向步进电机固定于Y向导向支架；Y向导向支架两端分别固定连接X向滑动支座（404），X向滑动支座与对应侧的X向传动带固定连接，所述框架固定设有对X向滑动支座形成X向导向的X向导轨（405）；所述Y向支座固定设有朝向所述工作台（3）的所述喷头机构；所述框架内的底座（2）固定设有一对相对于框架呈对称分布并同步传动的Z向...

【专利技术属性】
技术研发人员：李雪锋，曹东级，甘世溪，
申请(专利权)人：泉州信息工程学院，
类型：新型
国别省市：福建;35